Wie man mit Ladesäulen spricht
Es ist unerlässlich, mit intelligenter und flexibler Ladesteuerung von E-Fahrzeugflotten die Stromnetze gleichmäßiger auslasten. Dies vermeidet nicht nur Engpässe bei der Stromversorgung, sondern kann auch dank möglicher Einsparungen beim Netzausbau zu einer Kostensenkung für die Verbraucher führen.
«Angesichts der zunehmenden volatilen Einspeisung erneuerbarer Energien wird die Nutzung von Flexibilitäten für das Stromnetz immer wichtiger. Eine standardisierte, netzdienliche Steuerbarkeit und die Vorausplanung der E-Mobilität im Verteilnetz würden bei den Betreibern die Planungssicherheit deutlich erhöhen.»
— Anforderungsanalystin Software bei IAV
IoT-Plattform für passgenaue Kommunikation
Als Projektpartner hat IAV eine IoT-Plattform entwickelt, die die interoperable Kommunikation der im Projekt verankerten Systeme ermöglicht. Dabei hat das Unternehmen sämtliche Anforderungen der Verteilnetz- und Flottenbetreiber berücksichtigt und in Form einer „Software-as-a-Service“-Anwendung (SaaS) ein ideales Steuerungsmodell für optimales Laden der Logistikflotte realisiert. Eingeflossen sind Zukunftswerte aus Prognosen und Wissen aus vergangenem Ladeverhalten.
Für IAV bestand die Herausforderung darin, eine komplett neue Lademanagementsoftware im laufenden Betrieb der Post bereitzustellen, ohne dabei die Abläufe des Logistikkonzerns zu beeinträchtigen. Um jedwedes Risiko zu minimieren, hatten IAV-Ingenieur:innen im Vorfeld am Entwicklungszentrum in Gifhorn eine Qualitätssicherungsumgebung errichtet, um die Softwaremodule zu testen.
Dank der stabilen Softwarearchitektur war ein störungsfreier Betrieb des DHL-Standorts durchgehend möglich – die wesentlichen Messdaten im Bereich E-Mobilität und Gebäude konnten sicher übertragen und via Frontend visualisiert werden. Dieses stellte die Ladesteuerung und individuelle Einstellungen bereit.
Zur Datenübertragung zwischen Ladesäulen und Backend wurden Websockets eingesetzt. Die Schnittstellen für Steuerbefehle vom Netzbetreiber wurden per MQTT bereitgestellt. Informationen vom Standortverbrauch wurden durch verbaute Messgeräte am Gebäude per HTTPS übertragen. Dabei wurden Ablauf und Format der Nachrichtenübertragung zur Ladesäule per Open Charge Point Protocol (OCPP) festgelegt.
Mehr Flexibilität, geringere Kosten
Während der dreijährigen Laufzeit des Projekts „Netz_eLog“ (2019 – 2022) wurden vier Strategien entwickelt und erfolgreich erprobt, und dabei wurden ihre Auswirkungen auf den Standort präzise analysiert.
So ist es nun möglich, die Spitzenlast durch Anpassungen der Ladestrategie um bis zu 50 Prozent zu senken, woraus sich für Verbraucher unmittelbar Kostensenkungen ergeben. Durch intelligente Steuerung lässt sich selbst bei einem weiter wachsenden Fuhrpark ein Netzausbau vermeiden, und so können auch Stromnetzbetreiber Kosten einsparen.
Ebenso kann die Leistung der Ladesäulen mittels Steuerung komplett eingeschränkt oder auf Maximalniveau hochgefahren werden – je nach verfügbarer elektrischer Energie im Netz. Für Netzbetreiber ergaben sich zudem durch Tests von Hochlastzeitfenstern wertvolle Rückschlüsse in Sachen Flexibilität.
«Wir haben die logistischen Kriterien des Flottenbetreibers und die Anforderungen des Netzbetreibers in die Ladesteuerung integriert. Damit fließen diese beiden Datenströme erstmals in einem System zusammen – eine echte Zäsur.»
— Teamleiter EV- Fleet Services bei IAV
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